新型顯示技術(shù)

NewDisplayTechnology彩色AC-PDP要實現(xiàn)圖像的顯示，首先必須對顯示器屏上的單元根據(jù)顯示數(shù)據(jù)進行選擇，即尋址。尋址的目的是選擇所要點亮的單元或不點亮的單元，即選擇要在點亮單元內(nèi)形成或積累壁電荷到維持期，使得維持放電得以進行。在維持期，積累了壁電荷的單元就會發(fā)生維持放電，實現(xiàn)圖像的顯示。圖像顯示原理三電極表面放電型彩色AC-PDP的工作原理三電極表面放電型放電原理維持放電：發(fā)生在維持電極（X電極）和掃描-維持電極（Y電極，簡稱掃描電極）之間；尋址放電發(fā)生在尋址電極（A電極）和掃描電極（Y電極）之間；有壁電荷（其壁電壓與維持電壓的絕對值之和大于單元的著火電壓）的單元則處于點亮狀態(tài)顯示單元在點亮和熄滅之間轉(zhuǎn)換，可通過不同的轉(zhuǎn)換方式實現(xiàn)顯示。使單元由熄火狀態(tài)轉(zhuǎn)入點亮狀態(tài)的方法:

（1）只需先加一個外加電壓Vwr，使Vwr>Vf，從而在單元內(nèi)發(fā)生放電，積累壁電荷，由壁電荷產(chǎn)生的壁電壓與Vwr反向；然后再加方向相反的維持電壓Vs，則維持電壓與壁電壓疊加，單元又發(fā)生放電，最后的壁電壓約等于?Vs。（2）利用尋址電極：如圖，使尋址電極和掃描電極間發(fā)生放電，積累維持放電所需的壁電荷，使單元處于點亮狀態(tài)。使單元由點亮狀態(tài)轉(zhuǎn)入熄火狀態(tài)（擦除）的方法:(1)施加一個遠大于Vf的脈沖，使放電結(jié)束后壁電壓仍大于Vf，然后，在脈沖下降后，是單元中各電極的外加電壓相同，這樣壁電荷本身形成的壁電壓在單元內(nèi)發(fā)生放電，由于此時外電路并不提供電流，放電時壁電荷基本中和，單元回到熄滅狀態(tài)。（2）利用尋址電極積累額外的壁電荷，使壁電荷的電壓超過著火電壓，引起單元內(nèi)放電，后面的放電進行時外電路不提供電流，則壁電荷中和，最后自擦除放電，如圖

（3）窄脈沖的擦除作用（脈沖寬度1us～）窄脈沖的要求是只引起放電，放電未結(jié)束時脈沖結(jié)束，放電造成壁電荷中和

（4）指數(shù)型脈沖的擦除作用

驅(qū)動方法(一)

尋址與顯示分離（ADS）的子場驅(qū)動方法

ADS驅(qū)動方法：寫尋址驅(qū)動法、擦除尋址驅(qū)動法擦除尋址驅(qū)動法：所有的顯示單元處于點亮狀態(tài)，在尋址期選擇擦除掉已預先積累在不需點亮的單元中的壁電荷，使其轉(zhuǎn)入熄滅狀態(tài)，而要點亮的單元內(nèi)壁電荷仍然保留，在維持期，只有那些處于點亮裝套的單元會維持發(fā)光。寫尋址驅(qū)動：先使全屏所有的顯示單元都處于熄滅狀態(tài)，然后在尋址期使要點亮顯示的單元轉(zhuǎn)入點亮狀態(tài)，維持期內(nèi)，只有積累了壁電荷的單元會維持發(fā)光寫尋址驅(qū)動方法的波形圖

準備期：X電極：全屏寫脈沖Vxw（Vxw

Vfxy）

；

Y電極：零電壓；

A電極：電壓Vaw（Vaw≈Vxw/2）。尋址期：X電極：電壓Vx；

Y電極：按行順序掃描，未掃描到的Y電極加-Vsc，而掃描到的Y電極加電壓-Vy；

A電極：對和需要點亮的單元相對應(yīng)的A電極加尋址脈沖Va，而不點亮的則加0V。

電壓Vx，Vy和Va的關(guān)系應(yīng)為：

Vsmin≤Vx+Vy<Vfxymin ，Va+Vy≥Vfaymax

維持期：

一個維持脈沖周期：

A電極：加Vaw；

X電極：0V；

Y電極：維持脈沖Vs。選取Vw+Vs>Vfxy。下一個維持脈沖周期：

A電極：加Vaw；

Y電極：維持脈沖Vs；X電極：0V。選取Vw+Vs>Vfxy。舉例一幀分8個子場，VGA格式640×480，假設(shè)掃描一行的時間為3μs：掃描480行所需的時間為1.44ms，

在一場時間16.7ms內(nèi)8個子場掃描尋址所用的時間為11.52ms，這樣留給維持放電顯示的時間只有5.15ms，

如果把準備期的時間計算在內(nèi)，維持顯示時間僅僅占一場總時間的不到31％。當顯示屏的像素數(shù)更多時，維持放電顯示時間更短，因此，這種驅(qū)動方法的顯示屏亮度比較低。（1）傳統(tǒng)驅(qū)動方法在每一子場都有一個全屏寫脈沖和一個全屏擦除脈沖。特點：工作穩(wěn)定，但本底亮度高，對比度低。（2）高對比度驅(qū)動方法

①采用只在一幀的首子場加全屏寫和全屏擦除脈沖,而在后續(xù)每個子場的準備期加一個擦除脈沖的驅(qū)動波形。該擦除脈沖的幅度小于單元的著火電壓，但它與維持放電后單元中保持的壁電壓之和大于著火電壓。②一種帶有兩個斜坡擦除脈沖的新型驅(qū)動波形在一幀的首子場中的準備期只有一個加在X電極上的自擦除脈沖，并且在后續(xù)子場中采用加在Y電極上的兩個斜坡擦除脈沖來實現(xiàn)壁電荷初始化。與傳統(tǒng)驅(qū)動波形相比，帶有兩個斜坡擦除脈沖的新型驅(qū)動波形可使本底光亮度從2.87cd/m2減小到0.45cd/m2。兩種驅(qū)動波形下對比度Cdark的比較

(二)尋址并顯示的驅(qū)動方法尋址并顯示（AddressWhileDisplay，AWD）驅(qū)動方法發(fā)光占空比（一場中維持放電發(fā)光時間與總時間之比）高達90％的驅(qū)動方法。顯示屏結(jié)構(gòu)特點：尋址電極分為上下兩部分，兩部分同時掃描尋址。AWD驅(qū)動方法的灰度實現(xiàn)

SF1:SF2:SF3:SF4:SF5:SF6:SF7:SF8=1:2:4:8:16:32:64:128AWD驅(qū)動方法的灰度實現(xiàn):一個電視場分為8個子場，每個子場包括一個尋址期和一個維持放電顯示期，斜線表示掃描尋址操作在進行，一個掃描脈沖的時間為1/8行周期（HDTV行周期為H=29.6us）并延時為一個行周期。對每一個掃描行來說，AWD的時序同ADS時序，即準備期、尋址期和維持期，但是某一行的尋址周期可以與其他行的維持或準備期重合?；叶葘崿F(xiàn)的具體時序示意圖

灰度實現(xiàn)的具體時序示意圖：將一個行周期H分成8個長度為⊿（⊿=H/8=3.7us）的時間段，在第一時間段施加和顯示數(shù)據(jù)最低位相應(yīng)的掃描脈沖，在第二個時間段施加和顯示數(shù)據(jù)第二位相應(yīng)的掃描脈沖，以此類推。如圖中，第一顯示行對應(yīng)的掃描電極的SF8子場的掃描脈沖加在268H7⊿～269H0⊿時間段，與第61顯示行對應(yīng)的掃描電極的SF7子場的掃描脈沖加在268H6⊿～268H7⊿時間段內(nèi)。尋址并顯示驅(qū)動方法的驅(qū)動電壓波形

AWD驅(qū)動方法的優(yōu)點：發(fā)光占空比高（94％），單元亮度高。缺點：驅(qū)動電壓高，功耗大。如果擦除不好會影響后續(xù)顯示，所以并沒有產(chǎn)品化，但是它可作為其他驅(qū)動方法的借鑒只用，如super-Clear普通驅(qū)動方法驅(qū)動的PDP應(yīng)用于HDTV時存在的問題?PDP顯示屏的亮度下降，原因主要是：①高清晰度要求像素精細，而顯示像素的增加，會使放電空間減小。②開口率下降。③為了滿足多掃描線、多像素點的要求，必然使像素尺寸有所減小，這樣放電產(chǎn)生的電荷會向障壁擴散，造成相當程度的能量損失。④顯示時間縮短。?相鄰單元或像素間的放電干擾現(xiàn)象嚴重：在條狀障壁結(jié)構(gòu)應(yīng)用于HDTV顯示時，由于大量顯示電極的存在，非發(fā)光區(qū)肯定不可能設(shè)計的太寬，因此，相鄰像素之間就很可能會產(chǎn)生放電的相互干擾。1．ALIS驅(qū)動方法的原理

(a)傳統(tǒng)驅(qū)動方法(b)ALIS驅(qū)動方法(三)表面交替發(fā)光（ALIS）驅(qū)動法

（a）

奇數(shù)行的顯示（b）偶數(shù)行的顯示ALIS驅(qū)動方法中的電壓施加方法該驅(qū)動方法的關(guān)鍵是利用不點亮的顯示行的兩個電極之間的電壓為零，將該行作為非發(fā)光區(qū)，從而將單元之間彼此的放電干涉減小到最低程度?；贏DS技術(shù)在實現(xiàn)多灰度級顯示ALIS驅(qū)動方法中一幀顯示的組成ALIS驅(qū)動方法的驅(qū)動波形根據(jù)顯示行的組成特點和電壓施加的方便性，將尋址期分為兩部分，即前半部分尋址期和后半部分尋址期。在奇場的前半部分尋址期，尋址顯示行1、5、9……等，在其后半部分尋址期，尋址顯示行3、7、11……等；在偶場的前半部分尋址期，尋址顯示行2、6、10……等，在其后半部分尋址期，尋址顯示行4、8、12……等。

在奇場的前半部分尋址期，首先在序號為奇數(shù)1、3、5……的X電極施加電壓Vx，而在序號為偶數(shù)2、4、6……的X電極施加電壓0V；

同時掃描脈沖－Vy順序施加給序號為奇數(shù)1、3、5……的Y電極，而序號為偶數(shù)的2、4、6……的Y電極施加電壓－Vsc。

與掃描脈沖配合，在尋址電極根據(jù)圖像數(shù)據(jù)施加尋址脈沖。這樣，在施加了電壓Vx的X電極和序號為奇數(shù)的Y電極之間形成的顯示行上進行了尋址操作。所以在前半部分尋址期僅尋址了1、5、9……等顯示行。

ALIS技術(shù)的特征高精細有1024＋1根電極，顯示行是現(xiàn)行方式的2倍，能夠進行1024行高精細顯示高亮度通過使用簡單的單元結(jié)構(gòu)，提高了開口率，即使超過1000行，也能進行VGA以上的高亮度顯示長壽命因發(fā)光面交替發(fā)光，所以壽命長經(jīng)濟性與VGA有相同的掃描線，可以利用現(xiàn)有的批量生產(chǎn)技術(shù)制作顯示屏ALIS技術(shù)的特點

32英寸高清晰度顯示屏FHP公司37英寸高清晰度顯示屏FHP公司(四)CLEAR驅(qū)動法

High-Contrast,LowEnergyAddressandReductionofFalseContourSequence，即高對比度、低電力消耗的尋址驅(qū)動、降低動態(tài)假輪廓的影響。它是日本先鋒公司開發(fā)出的應(yīng)用于高畫質(zhì)彩色AC-PDP的新型驅(qū)動方法。

CLEAR驅(qū)動方法的子場排列

CLEAR驅(qū)動方式具有用各個子場的維持發(fā)光的“單純累積”來顯示灰度的特征。

在一個電視場的時間內(nèi)，每個顯示單元的子場排列方式中只有一次準備期和選擇擦除。在一場中，只有在第一子場的開頭有一個準備期的發(fā)光，使全屏所有顯示單元處于點亮狀態(tài)。

在每個子場根據(jù)顯示數(shù)據(jù)的情況進行選擇擦除放電，使該顯示單元處于熄滅狀態(tài)，不再發(fā)光。對于一個顯示單元，一場中只有一次尋址放電，而且在進行尋址放電前的維持期一定都進行了放電發(fā)光，尋址放電后的維持脈沖都不進行放電發(fā)光。

CLEAR驅(qū)動法實現(xiàn)灰度的方式可以顯示的灰度級數(shù)：子場數(shù)+1☆

準備期放電

選擇擦除（尋址）放電○發(fā)光的維持脈沖●不放光的維持脈沖CLEAR驅(qū)動方法的灰度顯示實現(xiàn)方法Module

:PDPPanel+DrivingBoard+LogicBoard+(PSU)ImageSignalProcessScanDriveXDATADriveTUNER

(Tuner&Amp.)SpeakerSMPSDATADriveScanDriveYLogic(MemoryConX-YCon.)ModuleTVMonitorPDP整機構(gòu)造圖SMPS：開關(guān)模式電源信號處理流程高頻頭視頻信號模擬RGB其它信號視頻解碼A/D轉(zhuǎn)換圖像處理芯片輸出到邏輯處理電路音頻信號音效處理伴音功放AC-PDP電路系統(tǒng)的總體框圖數(shù)據(jù)存儲與控制電路數(shù)據(jù)存儲與控制電路是對圖像數(shù)據(jù)進行數(shù)字處理，實現(xiàn)分子場顯示的主要控制部分。其主要功能是將圖像按照顯示屏的結(jié)構(gòu)和ADS分子場驅(qū)動技術(shù)的要求進行轉(zhuǎn)換、存儲和處理，向驅(qū)動電路傳送顯示數(shù)據(jù)，并提供顯示所需的一些驅(qū)動集成電路所需的控制信號，如掃描時序信號和驅(qū)動時序信號等。對顯示數(shù)據(jù)的處理主要是將顯示數(shù)據(jù)按位進行分離、分塊存儲。如將異常顯示數(shù)據(jù)的最低位到最高位，根據(jù)權(quán)重進行分塊存儲，然后按照相應(yīng)的子場順序讀出并發(fā)送至尋址驅(qū)動器進行尋址顯示。同時該部分還要根據(jù)行、場同步信號和時鐘等產(chǎn)生子場同步信號，掃描同步信號以及掃描電極和維持電極的脈沖產(chǎn)生電路所需的各種高壓脈沖序列波形，實現(xiàn)圖像的正常顯示。采用能量恢復電路的原因幅值為V的電壓脈沖施加給電容C，充電結(jié)束時電容中存儲的能量為CV2/2，而電源